普通高等教育“十二五”规划教材：机械设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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安琦，顾大强 编

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• 十二五规划
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• 机械原理
• 设计基础
• 专业技术

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030216823

版次：1

商品编码：10985412

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-06-01

用纸：胶版纸

页数：447

字数：550000

编辑推荐

机械设计是机械类专业的重点核心课程，它的主要任务有两个方面，一是学习在普通工作条件下一般参数的通用零件和部件的原理、结构、材料、设计及选型方法；二是学习综合运用各种机械零件、各种机构的知识以及其他先修课程的知识，掌握设计机械传动装置和一般机器的方法。《普通高等教育“十二五”规划教材：机械设计》共分5篇。第1篇为机械设计总论具体包括了1～4章，分别为绪论，机械零件的强度和设计准则、疲劳设计，机械零件的摩擦、磨损、润滑及密封。第2篇为联接设计具体包括了5～7章，分别为轴毂设计、螺纹联接设计、其他联接设计。第3篇为传动设计，具体包括了8～11章，为带传动设计、齿轮、蜗杆、链的传动设计。第4篇为轴系零部件设计，具体包括12～15章，为轴的设计、滑动轴承、滚动轴承设计、联轴器和离合器。第5篇为其他零件及整机设计，具体包括16～18章，为弹簧、结构设计与机架设计、整机设计和现代设计方法简介。

内容简介

《普通高等教育“十二五”规划教材：机械设计》以传授机械设计思想为主，强调设计的过程和设计能力的培养。主要介绍机械设计的基本理论、常用机械零件的原理和设计方法，以及典型整机设计过程和具体设计方法。全书力求做到逻辑清晰、层次分明，便于学生对知识点的理解和掌握。主要特点有：强化基本原理、基本设计方法；对于具体的机械零部件设计，注重知识逻辑顺序；强化对设计步骤的介绍；对关键知识点和要求掌握的程度进行了明确的说明；对机械设计课程的教学内容进行了界定；增加了一章关于整机设计方法的内容。本书可供普通高等院校机械类各专业学生作为教材使用，也可供工程技术人员自学参考。

目录

前言
基本符号表
第1篇 机械设计总论
第1章 绪论
1.1 机器与机械零件的基本概念
1.2 机械设计的要求和设计程序
1.3 机械零件的设计要求和设计过程
1.4 零件的计算方法和标准化原理
1.5 机械设计学科现状和对设计人员的要求
本章学习要求
本章习题
第2章 机械零件的强度和设计准则
2.1 机械零件的载荷和应力
2.2 机械零件计算的准则
2.3 机械零件的失效方式及提高强度的一般方法
2.4 机械零件的三种表面强度
2.5 机械零件的刚度和改进措施
2.6 机械零件的振动稳定性和冲击强度
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第3章 机械零件的疲劳设计
3.1 疲劳破坏的过程及断面特征
3.2 材料的疲劳特性曲线
3.3 影响零件疲劳强度的系数
3.4 机械零件的疲劳极限应力图
3.5 机械零件的疲劳安全系数计算方法
3.6 线性疲劳损伤积累假说及其应用
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第4章 机械零件的摩擦、磨损、润滑及密封
4.1 摩擦原理
4.2 磨损
4.3 润滑材料
4.4 机械零件的润滑方式
4.5 流体润滑原理及方法
4.6 密封装置
本章学习要求和知识点小结
本章习题

第2篇 联接设计
第5章 轴毂联接
5.1 键联接
5.2 花键联接
5.3 销联接
5.4 成形联接
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第6章 螺纹联接设计
6.1 螺纹类型和主要参数
6.2 螺纹联接和螺旋传动的主要类型
6.3 螺纹联接的性能等级、材料和精度
6.4 螺栓联接的拧紧和防松
6.5 螺栓联接的强度计算
6.6 螺栓组联接设计
6.7 提高螺栓联接强度的措施
6.8 螺旋传动设计
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第7章 其他联接设计
7.1 铆接
7.2 焊接
7.3 胶接
7.4 过盈配合联接
本章学习要求
本章习题

第3篇 传动设计
第8章 带传动设计
8.1 带传动的特点
8.2 带的型号和带轮结构
8.3 带传动几何计算及力学分析
8.4 弹性滑动、打滑和滑动率
8.5 带传动的疲劳强度计算
8.6 传动参数的确定和带传动设计过程
8.7 平带传动设计
8.8 带传动的张紧装置
8.9 其他带传动简介
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第9章 齿轮传动设计
9.1 齿轮传动的特点
9.2 齿轮传动的失效形式与计算准则
9.3 齿轮材料
9.4 齿轮传动的受力分析
9.5 齿轮传动的计算载荷
9.6 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
9.7 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
9.8 直齿锥齿轮传动计算
9.9 齿轮传动的润滑和效率
9.10齿轮结构设计
9.11其他齿轮传动简介
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第10章 蜗杆传动设计
10.1 概述
10.2 蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构
10.3 普通圆柱蜗杆传动的基本参数
10.4 圆柱蜗杆传动几何尺寸计算
10.5 蜗杆传动的受力分析和效率计算
10.6 圆柱蜗杆传动的强度计算
10.7 圆柱蜗杆传动的润滑和热平衡计算
10.8 圆柱蜗杆传动的设计步骤
10.9 提高普通圆柱蜗杆传动性能的措施
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第11链传动设计
11.1 链传动的特点
11.2 传动链结构
11.3 链轮结构和材料
11.4 链传动的运动特性
11.5 链传动的受力分析
11.6 滚子链传动的失效形式及计算方法
11.7 滚子链传动的设计步骤和主要参数的确定
11.8 齿形链传动设计
11.9 链传动的布置、张紧和润滑
本章学习要求和知识点小结
本章习题

第4篇 轴系零部件设计
第12章 轴的设计
12.1 概述
12.2 轴的结构设计
12.3 轴的强度设计计算
12.4 轴的刚度计算
12.5 轴的临界转速
12.6 提高轴强度的常用措施
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第13章 滑动轴承设计
13.1 概述
13.2 径向滑动轴承的结构特点
13.3 滑动轴承的材料
13.4 滑动轴承的润滑材料
13.5 滑动轴承的润滑方式
13.6 非液体润滑滑动轴承的计算
13.7 液体动压形成原理及基本方程
13.8 液体动压径向滑动轴承承载能力计算
13.9 径向滑动轴承的有关性能参数计算与选择
13.10其他形式的滑动轴承简介
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第14章 滚动轴承设计
14.1 概述
14.2 滚动轴承的主要类型、特点和代号
14.3 滚动轴承的类型选择
14.4 滚动轴承的工作情况分析
14.5 滚动轴承的寿命计算
14.6 滚动轴承的静强度计算
14.7 滚动轴承的组合结构设计
14.8 特殊滚动轴承简介
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第15章 联轴器和离合器
15.1 联轴器的作用及分类
15.2 刚性联轴器
15.3 挠性联轴器
15.4 离合器的作用及分类
15.5 嵌合式离合器
15.6 摩擦式离合器
15.7 其他离合器
本章学习要求和知识点小结
本章习题

第5篇 其他零件及整机设计
第16章 弹簧
16.1 概述
16.2 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的几何参数和特性线
16.3 圆柱螺旋弹簧的设计计算
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第17章 结构设计与机架设计
17.1 结构设计
17.2 机架零件设计
本章学习要求和知识点小结
本章习题
第18章 整机设计和现代设计方法简介
18.1 整机系统设计
18.2 设计的检查
18.3 现代设计方法简介
本章习题
参考文献

前言/序言

机械设计原理与应用：面向智能制造时代的基础构建 本书聚焦于现代机械设计领域的核心理论、先进方法以及在当前智能制造浪潮下的实际应用，旨在为读者提供一套扎实、前沿且实用的设计知识体系。 本书的内容涵盖了从传统机械原理的深化理解到前沿的数字化设计工具的掌握，强调理论与实践的紧密结合，尤其关注如何在新一代信息技术驱动下的工程实践中进行高效、创新的机械系统设计。 第一部分：机械设计的基础理论与分析 本部分深入剖析了机械系统设计所依赖的力学、材料学和运动学基础。内容不仅复习了经典的应力分析、强度校核和刚度计算，更引入了现代工程中的可靠性设计、疲劳寿命预测的概率模型和非线性有限元分析的基础概念。 材料科学与性能优化： 详细讨论了结构钢、特种合金、复合材料以及新兴高分子材料的微观结构、宏观力学性能及其在特定工况下的适用性。重点解析了材料的蠕变、应变率敏感性以及环境对材料性能的影响。 运动学与动力学基础： 超越平面机构分析，深入探讨了复杂空间机构的运动学逆解与正解求解方法，以及多自由度系统的振动分析。引入了拉格朗日方程在复杂机械系统动力学建模中的应用，强调对机械系统瞬态响应和稳态特性的精确预测。 可靠性与优化设计： 详述了基于概率理论的故障模式与影响分析（FMEA）在设计初期的应用。介绍了拓扑优化、尺寸优化和参数化建模在提升结构效率和减轻重量方面的具体流程和案例，强调在满足性能约束下的最优资源配置。 第二部分：典型机械零部件的深化设计与计算 本章是机械设计的核心，侧重于对标准机械传动和连接元件的设计、计算、失效模式分析及选型。内容深度显著高于基础教材，旨在培养工程师在复杂工况下进行“非标”或优化设计的能力。 连接技术与装配： 详细阐述了螺纹连接的预紧力控制、疲劳失效预防，以及焊接结构中的残余应力分析与无损检测技术。特别关注了新型连接件如铆接、胶接在轻量化结构中的应用评估。 轴系与滚动轴承设计： 不仅包括了轴的强度校核和临界转速计算，更侧重于轴承的动态特性分析，如润滑膜的建立、温升控制及轴承系统的动态平衡设计。讨论了高速精密机械中气膜轴承和磁悬浮轴承的应用前景。 齿轮传动系统： 深入讲解了渐开线、摆线等复杂齿形的几何特性。重点在于高精度齿轮的制造误差对啮合性能的影响、齿面接触应力的动态分析，以及在极端载荷或高速工况下的齿面强度提升技术。 摩擦、磨损与润滑： 系统阐述了摩擦学理论，包括边界润滑、流体动力润滑的数学模型。设计环节中，着重于摩擦副材料的选择、密封技术的设计与流体动力学计算，以实现低功耗和长寿命运行。 第三部分：现代机械设计方法与数字化工具 本部分紧跟工程技术前沿，介绍了如何利用计算机辅助手段进行高效、智能的设计与验证。 计算机辅助设计（CAD/CAE）集成： 详细介绍了参数化建模（Parametric Modeling）和直接建模（Direct Modeling）在复杂曲面和装配体设计中的优势与局限。重点讲解了如何利用商用有限元分析（FEA）软件（如ANSYS/Abaqus）进行多物理场耦合分析，包括热-固耦合、流体-结构相互作用（FSI）。 设计自动化与知识工程： 探讨了如何将设计规则、约束条件和经验知识转化为可执行的算法。介绍了基于知识的系统（KBS）在初步方案生成和约束检查中的应用，为实现设计流程的半自动化打下基础。 增材制造（3D打印）对设计的影响： 专门设立章节讨论了增材制造（Additive Manufacturing, AM）的工艺特性（如选区激光熔化SLM、电子束熔化EBM）如何颠覆传统的设计范式。内容包括点阵结构设计、拓扑优化结果的后处理与制造可行性评估（DFM for AM）。 第四部分：面向系统集成的机电一体化设计 现代机械系统不可分割地与电子和控制系统集成。本部分关注如何从系统层面进行机械设计决策。 机构的驱动与控制接口： 讨论了伺服电机、步进电机、液压与气动执行器的选型原则，重点在于理解执行器的动态响应特性（如带宽、刚度）对整个机械系统控制精度的影响。 传感与数据采集： 讲解了用于状态监测（Condition Monitoring）的传感器（如加速度计、应变片、接近开关）的安装位置选择、信号调理与抗干扰设计，确保数据采集的准确性和实时性。 系统集成与热管理： 强调在设计阶段就需考虑整体系统的热平衡。如何设计有效的散热路径、选择导热材料，以及利用CFD（计算流体力学）辅助进行散热器和流道设计，是保障高功率密度设备稳定运行的关键。 本书特点： 深度与广度并重： 在覆盖传统机械设计全要素的基础上，大幅深化了材料选择、失效分析和优化设计的内容，以适应现代工程的复杂性。 强调前沿技术融合： 将智能制造、增材制造、多物理场仿真等最新技术融入到零部件和系统设计流程中，确保读者掌握面向未来的设计理念。 案例驱动学习： 每一个理论点都配有详细的工程案例分析，展示从需求定义、理论计算、软件仿真到最终实现的完整设计路径。 本书适合于机械工程、车辆工程、航空航天工程等相关专业的高年级本科生、研究生，以及致力于从事高端装备研发、产品结构升级的工程师作为专业进阶和案头参考。通过学习，读者将能独立承担复杂机电系统的创新性设计工作。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本教材在处理一些前沿或更新技术方面显得有些滞后，我理解作为国家规划教材需要保持一定的稳定性，但这并不意味着可以完全回避行业内近年来的重大变革。例如，在材料选择的部分，对于新型复合材料的性能分析和应用案例介绍得非常简略，更多篇幅依然集中在传统的钢材和铸铁；而在计算方法上，对有限元分析（FEA）等现代设计优化工具的提及也仅仅是点到为止，缺乏深入的指导，似乎默认读者会从其他地方自行学习这些软件操作。在机械设计这个日新月异的领域，如果一本权威教材不能及时反映工具和材料的进步，那它对读者的指导价值就会大打折扣。我希望看到更多关于智能制造、增材制造对传统设计思维带来的冲击与融合的探讨，而不是停留在几十年前的标准流程中打转，这让我在面对实际工作中的新挑战时，感觉这本书提供的知识框架有些“过时”了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织逻辑，坦白说，有些过于“学院派”和“教科书式”了，它更像是一部严谨的理论手册，而非一本引导实践的工具书。讲解的顺序总是先抛出一个宏大的理论体系，然后才是具体的工程应用案例，这种自上而下的推导过程，对于初学者来说，门槛实在太高了。我常常在学习一个具体的设计步骤时，需要不断地前后翻阅，去寻找支撑这个步骤的那个基础公式或者定义，感觉知识点之间缺乏平滑的过渡和必要的铺垫。更让人沮丧的是，书后习题的设置，似乎更侧重于对书本概念的机械性复述和套用，很少有那种需要综合运用多个章节知识、贴近真实工程挑战的开放性问题。这使得在合上书本，试图去独立构思一个设计方案时，会有一种“学了很多，但不知如何下手”的迷茫感，知识点像是被切割成了孤立的碎片，没有被有效地整合起来。

评分☆☆☆☆☆

书中对于图示和例题的解析力度，我个人认为是不够的。尤其是在讲解一些复杂机构的运动分析或强度校核时，文字描述往往冗长且晦涩，依赖于一张张看不出深意的示意图。举个例子，当讲解到某个关键的受力点或临界状态时，图上只是简单地画了一个箭头，却缺乏足够的文字说明来解释为什么这个点是关键，或者计算过程中那些看似微小的假设是如何影响最终结果的。很多时候，我不得不去网络上搜索相关的教学视频或者其他辅助资料，才能真正理解教材上那个“不言自明”的步骤。这种对基础理解环节的“跳跃式”处理，对于自学者来说是极其不友好的，它假设读者已经具备了相当高的机械制图基础和物理直觉，这对于很多跨专业或者基础薄弱的学生来说，无疑设置了不必要的障碍，降低了学习的效率和体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，带着一种不容置疑的权威感，但这种权威感却常常与教学上的亲和力相悖。行文用词非常正式，充满了书面语和大量的专业术语堆砌，仿佛作者的首要目标是完成一份严谨的学术报告，而非有效地向学习者传授知识。在关键概念的引入处，我更期待看到一些生活中的类比或者工程中的趣闻轶事来帮助我们快速建立感性认识，但这本书几乎完全回避了这种“软性”的教学方法，全程保持着一种冷峻的、纯粹的理论陈述姿态。这导致在学习过程中，我始终感觉与书本之间隔着一层冰冷的屏障，很难产生共鸣。如果能稍微注入一些更具引导性、更具对话感的语言，将那些抽象的公式和概念与现实世界的运作联系起来，我相信对于提升学习的参与度和记忆深度会有显著的帮助，现在的感觉更像是在啃一本干燥的字典。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是一言难尽，封面那种老旧的配色和排版，让人一眼就觉得是上个世纪的产物。拿到手里的时候，纸张的手感也相当粗糙，油墨味儿有点重，翻开目录，那密密麻麻的章节标题，虽然内容量看起来很扎实，但整体的视觉体验实在算不上愉悦。我原本期待能看到一些现代出版物中常见的清晰图示和简洁的版式设计，但很遗憾，里面大量采用的黑白线条图，虽然在理论上是清晰的，但在实际阅读中，尤其是涉及到复杂机构的剖面图时，总是需要反复辨认才能搞清楚各个零件的相对位置和运动关系，这极大地分散了我的注意力。教材的字体选择也比较保守，行距和字距都比较紧凑，长时间阅读下来，眼睛很容易感到疲劳，感觉设计者在追求信息密度的同时，完全忽略了读者的阅读舒适度，这对于一本需要反复研读的专业教材来说，无疑是一个巨大的减分项。如果能换上更柔和的纸张，多采用一些彩色印刷来区分不同的受力面或者材料特性，学习起来的效率和兴趣度都会大大提升。

评分☆☆☆☆☆

③我们的教师为了控制课堂，总担心秩序失控而严格纪律，导致紧张有余而轻松不足。轻松的氛围，使学生没有思想顾忌，没有思想负担，提问可以自由发言，讨论可以畅所欲言，回答不用担心受怕，辩论不用针锋相对。同学们的任何猜想、幻想、设想都受到尊重、都尽可能让他们自己做解释，在聆听中交流想法、

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没啥说的，各种完美~XD

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好书

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好书

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东西很好哦!

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质的要求，对教育规律的把握，对教学艺术的领悟，对教学特色的追求。

评分☆☆☆☆☆

帮别人买的 应该很不错 教材用书

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④关系和谐，才能有轻松愉快；关系融洽，才能够民主平等。生生和谐、师生和谐、环境和谐、氛围和谐，都需要教师的大度、风度与气度。与同行斤斤计较，对学生寸步不让，艰难有和谐的课堂。和谐的关键在

评分☆☆☆☆☆

②民主平等是指在学术面前人人平等，在知识面前人人平等。不因家庭背景、地区差异而歧视，不因成绩落后、学习困难遭冷落。民主的核心是遵照大多数人的意志而行事，教学民主的核心就是发展、提高多数人。可是总有人把眼睛盯在几个尖子学生身上，有意无意地忽视多数学生的存在。“抓两头带中间”就是典型的做法。但结果往往是抓“两头”变成抓“一头”，“带中间”变成“丢中间”。教学民主最好的体现是以能者为师，教学相长。信息时代的特征，能者未必一定是教师，未必一定是“好”学生。在特定领域，特定环节上，有兴趣占有知识高地的学生可以为同学“师”，甚至为教师“师”。在教学中发现不足，补充知识、改善教法、